滑轮改稿终稿Word文档格式.docx
《滑轮改稿终稿Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《滑轮改稿终稿Word文档格式.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
③一般情况下,绳子的固定端拴在不同滑轮上,滑轮的省力情况不同。
当绳子的固定端拴在动滑轮钩上时,动滑轮上的绳子为奇数段;
当绳子的固定
端拴在定滑轮钩上时,动滑轮上绳子的段数为偶数段。
④怎样确定承担重物绳子的段数n?
方法是:
①首先要分清哪个是定滑轮,哪个是动滑轮。
②在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线,将它们隔离开来,
只查绕在动滑轮上的绳子段数。
如图8-45所示甲动滑轮上有4段绳子,图8-45乙动滑轮上有5段绳子。
(3)定滑轮、动滑轮滑轮组的比较
定滑轮
动滑轮
滑轮组
定义
轴不随重物一起移动的滑轮
轴随重物一起移动的滑轮
由定滑轮和动滑轮
组成
实质
相当于等臂杠杆
相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆
省力情况
不省力
可以省一半的力
能省力:
F=G/n
特点
不省力、不省距离,但能改变力的方向
省力,但费距离、不能改变力的方向
能省力、能改变力的方向,但费距离
二、典例示范
例1如图8-46所示,物重1200N,若不计摩擦和滑轮重,
要用多大的力才能使重物匀速上升?
若把重物匀速提升2m,
拉力移动的距离是多少m?
点拨:
解决本题的关键是弄清动滑轮上承担物重的绳子的
段数,按前面介绍的方法可判断出有3段。
答案:
F=G/n=1200N/3=400NS=nh=3×
2m=6m
例2如图8-47所示是一种搭式起重机的起重滑轮组,它是由一个动滑轮和两个定滑轮组成的。
假如我们把钢线绳照图甲、乙、丙那样绕在滑轮上,每种绕法中起作用的滑轮是哪几个?
那种绕法最省力?
为什么?
如果钢丝绳只能支持104N的力,这三种绕法能吊起的最大物重个是多少N?
(不计动滑轮重)
回答问题前要认真识图和思考分析,分析方法是从绳子固定端出发,顺着绳经过的滑轮分析:
甲图绳子的固定端在动滑轮的支架上,然后通过上方的定滑轮,在通过下方的动滑轮,最后再通过上方的定滑轮。
因此它承担重物的绳子的股数n=3,它用“二定一动”滑轮,它能吊起的最大重物为3×
104N。
乙图和丙图也可类似方法分析。
答案:
图序
使用滑轮情况
吊起最大物重
备注
图甲
“一动二定”
n=3
3×
104N
最省力
图乙
“一动一定”
n=2
2×
图丙
“一定”
n=1
三、教材跟踪练习
1.使用定滑轮虽然不能省力,但可以,其实质是。
2.使用动滑轮可以,但不能,因为动滑轮实质是一
个。
3.用一个动滑轮吊起货物,若绳子的拉力是200N(不计动滑轮重),则货物重N。
4.在下列四种杠杆类简单机械中,属于省力杠杆的是()
A.天平B.动滑轮C.钓鱼竿D.定滑轮
5.滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,使用该滑轮组来提升物体,则()
A.最多可以省1/3的力B.最多可以省1/2的力
C.最多可以省2/3的力D.缺少条件,无法判断省多少力
6.如图8—48所示,用四个滑轮组分别提起重为G的物体。
如果不计摩擦和动滑轮的重力,那么拉绳子的力F1、F2、F3、F4的大小为.
7.如图8-49所示,如果物体被提升20cm,则滑轮上升cm,
绳子的自由端上升cm.若物体重16N,滑轮重2N,不计摩擦和
绳重,则匀速拉升物体时,拉力F的大小为N。
8.用滑轮组提升物体,当绳子自由端被拉下2m时,发现物体升高了0.5m,物体重196N,若不计动滑轮重力和摩擦阻力,则拉绳子的力应为()
A.98NB.49NC.196ND.无法确定
9.如图8-50所示是一种拉动窗帘的简易装置。
若使窗帘拉开,
a点用力方向应向,若窗帘宽2m,则a点应移动m。
10.如图8-51是一幅科学漫画,他告诉我们什么科学道理?
图8-51
四、学到了什么
1.滑轮的分类和作用
定滑轮:
使用时轴固定不动,能改变力的,但不能。
动滑轮:
使用时轴随物体一起移动,能省的力,但不能。
滑轮组:
由定滑轮和动滑轮组成的简单机械,既能,又能。
2.定滑轮和动滑轮的实质
定滑轮相当于,动滑轮相当于。
3.我学会了如何计算使用滑轮组时拉力的大小:
①先用前面介绍的方法确定由几段绳子承担物重;
②当滑轮组用几段绳子吊着物体时,提起物体所用的力就是物重的。
五、优化提升
1.如图8-52所示,用几种滑轮组匀速提起重物时(不计滑轮重及摩擦力),能省3/4的力的滑轮组是()
2.如图8-53所示,若G=200N,不计绳重、滑轮重和摩擦,
则作用在绳子自由端的拉力F=N时,可使G匀速上升。
3.一定省力的简单机械是(不计摩擦和机械重)()
A.杠杆B.动滑轮C.滑轮组D.定滑轮
4.如图8-54所示,重600N的人站在重3000N的木船上用
100N的力拉绳子时,船做匀速直线运动,忽略滑轮重及摩擦,则船受到的阻力是()
A.100NB.300NC.3000ND.3600N
5.物体甲重40N,物体乙重70N,如图8-55所示,两物体都静止,此时甲、乙两物体所受合力分别为()
A.0N30NB.0N0N
C.30N30ND.30N0N
6.要用15N的力刚好提起重为20N的物体,可采取下列哪种简单机械(机械本身重力忽略不计)()
A.杠杆B.一个定滑轮
C.一个动滑轮D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
7.如图8-56所示,物体A重2000N,所受阻力是物重的0.3倍。
要使物体A在水平地面上做匀速直线运动,则拉绳的力为()
A.2000NB.600N
C.200ND.300N
8.如图8-57所示,滑轮重与摩擦忽略不计,物体G为300N重物,
则弹簧测力计A与B的示数分别为()
A.300N100NB.300N200N
C.200N100ND.200N200N
9.一位同学在地面上要用如图8-58所示的滑轮组提升重物,已知物重1000N,所用绳子最多只能承受400N的拉力。
请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法。
10.如图8-59所示,吊篮的重力为400N,动滑轮重为50N,定滑轮重为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时需用力()
A.218NB.220N
C.210ND.236N
第四课时做功了吗
一、预习学案
1.预习目标
知道功的概念,能用生活、生产中的实例解释机械功的含义
学习从物理现象中归纳简单的规律,认识做功的两个必要因素
理解功的计算公式
2.教材研习
(1)怎样才算做功?
“功”有多层含义,物理学中的“功”有成效的意思,是用来评价机器的功效的。
我们来看几个例子:
当叉车装载货物时,它的举力对货物做了功;
直升机在向上吊装铁塔时,它的拉力对铁塔做了功;
火箭升空时,燃烧的气体的压力对火箭做了功;
马拉原木时,马的拉力对原木做了功。
同学们学习时要注意以下几点:
①不存在省功的机械。
②力学里所说的功包括两个必要因素:
一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
要注意下面几种特殊情况:
物体受到力的作用,但没有移动距离,这时力对物体没有做功;
物体没受力,但由于惯性通过一段距离,也没有力做功;
物体受到力的作用,但移动的方向与力的方向垂直,这个力不做功。
(2)功的计算
教室的饮水机没有水了,赵刚扛着一桶水从一楼上到了二楼,他对这桶水做了多少功?
物理学规定:
功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
功=力×
距离W=FS
在国际单位制中,功的基本单位是焦耳,简称焦,符号为J。
1J=1N•m
当物体在1N力的作用下,沿力的方向移动1m的距离时,这个力就对物体做了1J的功。
将两个鸡蛋举高1m,做功1J。
现在你会计算赵刚扛水做了多少功了吗?
试一试。
例1下列各种情况中,力对物体做功的是()
A.依靠惯性在平滑地面上滚动的小球
B.举重运动员举着杠铃静止不动
C.某人提着水桶在水平地面上行走
D.登山运动员登山
点拨:
功的两个必要因素缺一不可。
A错,因为小球靠惯性运动,水平方向上没有力的作用。
B错,因为杠铃没有在力的方向上移动距离。
C错,因为人的拉力(竖直方向)与水桶移动方向(水平方向)垂直,拉力不做功。
D对,登山运动员登山时克服重力做功。
D
例2起重机将重1000N的重物竖直向上匀速提升15m后,又将重物匀速水平移动了5m。
整个过程中,竖直向上的拉力对重物做了J的功。
起重机对重物的拉力F=G=1000N
在提升阶段拉力做的功W1=F•h=1000N×
15m=15000J
在水平移动阶段,由于移动方向的距离不是沿着拉力方向的,故拉力不做功,W2=0.
整个过程拉力对重物做功W=W1+W2=15000J
15000
1.下列对功的理解,正确的是()
A.作用在物体上的力越大,力对物体做的功越多
B.物体通过的路程越长,作用在物体上的力对物体做的功越多
C.有力作用在运动的物体上,这个力就一定对物体做了功
D.有力作用在物体上,物体在这个力的方向上通过了距离,这个力对物体做了功
2.下列说法中正确的是()
①乘电梯上楼的人克服重力做了功;
②沿楼梯走上楼的人克服重力做了功;
③头顶重物在水平道路上行走的人克服重力做了功;
④工人推车在平直道路上前进,工人对车做了功
A.①②B.②③C.③④D.②④
3.下列说法错误的是()
A.苹果从树上掉下,重力对苹果做了功
B.铅球从手中推出后,在空中运行过程中,推力没有对铅球做功
C.人从一楼走到三楼,克服重力做了功
D.车在水平公路上前进,地面支持力对车做了功
4.某同学提着重为100N的物体,在水平道路上匀速前进了30m,然后又走完长20m、高10m的斜坡,该同学对物体做功J。
5.甲、乙两同学在爬楼比赛中,从一楼爬上四楼,所用时间分别为50s和45s,则甲、乙两同学做功相比较()
A.甲做功多B.乙做功多C.甲做功块D.无法比较
6.建筑工地上,起重机将1000N的重物竖直向上匀速提升10m后,又将重物水平移动了5m。
在整个过程中,当物体向上运动时,拉力做功J;
当物体水平移动时,拉力做
功J。
7.重100N的物体在20N水平方向拉力的作用下,沿水平地面前进10m后撤消拉力,物体又向前滑动了5m,则拉力做的功是J,重力做的功是J。
8.一个重500N的箱子放在水平地面上,一个小孩用100N的水平拉力将箱子匀速移动15m,另一个大人把这箱子匀速举高2m,下列说法正确的是()
A.大人做的功多B.小孩做的功多
C.他们做的功一样多D.无法判断
9.一个人用50N的力向下按杠杆,把一个物体举高了0.5m,手下降了2m。
若不计杠杆重和摩擦,人对物体做了多少功?
物体重多少N?
10.某搬运工用肩扛着一重为500N的货物,从楼底沿着楼梯登上三楼仓库。
若每层楼梯有15级台阶,每级台阶高20cm,问搬运工对货物做的功是多少?
1.功的两个必要因素:
一是作用在物体上的,二是物体在力的方向上移动
的。
2.不做功的几种情况:
①用了力,但在力的方向上没有移动距离(静止;
移动方向与力的方向垂直);
②物体由于惯性运动时,移动了距离,但没有力的作用。
3.功的计算:
W=FS
4.功的单位:
焦(J)
1.如图8-60所示为小虎提包回家的情景,下列情况中小虎提包的力不做功的是()
A.将包提起来B.站在水平匀速行驶的车上
C.乘升降电梯D.提包上楼
2.下列说法中符合实际的是()
A.将两个鸡蛋举高1m,做功约10J
B.体重600N的人从一楼走到二楼,做功约1800J
C.桑塔纳轿车的功率大约为66w
D.把物理课本从地面拿到课桌上需要做30J的功
3.小红和小兰分别用50N的力推动水平地面上的两个箱子个前进了10m,小红推100N的箱子做功为W1,小兰推80N的箱子做功为W2,则W1W2。
4.子弹在枪膛中受到火药爆炸后产生的气体的平均作用力是6000N,枪膛长60cm,子弹从枪膛射出后飞行120m,则火药产生的气体对子弹做的功是J。
5.如图8-61所示,在水平支持面ABC中,AB段光滑,BC段粗糙,且AB=BC,恒力F将物体由A点拉到C点,在AB段、BC段上,
拉力对物体所做的功分别为W1和W2,则()
A.W1>
W2B.W1=W2
C.W1<
W2D.W1和W2无一定关系
6.如图8-62所示,在不计滑轮的摩擦和绳重时,人拉绳子的自由端
沿水平地面向右移动,使100N的重物匀速提高2m。
在这个过程中,
手拉绳的力F与人拉绳做的功W分别为()
A.50N100JB.100N200J
C.200N200JD.200N100J
7.有甲、乙两辆物重相等的汽车,正在水平公路上匀速行驶,甲车所受阻力是乙车的2倍,乙车的速度是甲车的2倍,则甲、乙两辆车在相等时间内做功之比为()
A.1:
1B.2:
1C.1:
2D.4:
1
8.木工用120N的力拉锯,每拉一下锯条移动的距离是60cm,锯条深入木头3cm。
要把30cm厚的木头锯断,需要做功。
9.在一次60km的马拉松比赛中,某运动员穿的球鞋每只质量为0.1kg。
若他在跑的过程中,两个相邻的脚印之间的距离都是1m,脚每次抬离地面的最大高度都是20cm,求跑完全程他对球鞋做的功是多少?
(g取10N/kg)
10.如图8-63所示,重30N的物体通过机械在拉力F的作用下以5cm/s的速度在水平地面上匀速运动,若物体与地面间的摩擦力为10N,不计绳子摩擦及机械自重,则:
(1)拉力F为多大?
(2)4s内拉力F做多少功?
第五课时做功的快慢
1.预习目标
(1)知道功率的概念,能用比较的方法得出功率的概念
(2)知道功率的单位及含义
(3)会计算简单的功率问题
2.知识回顾
做功的两个必要因素:
一是,二是。
功的计算公式是,单位是。
3.教材研习
(1)怎样比较物体做功快慢?
人们常说,大人干活比小孩快,机械做功比人快。
你知道有哪些方法可以比较物体做功快慢?
分析课本图9-23:
男生和女生做功,男生比女生用的时间,因此男生比女生做功。
分析课本图9-24:
男生比女生做功,他们用的时间,因此男生比女生做功。
现在我知道了,可以用这样的方法比较物体做功快慢:
a.在相等时间内,比较做功的多少;
b.完成相同的功,比较所用时间的长短。
你会比较课本图9-23(a)和图9-24(a)中谁做功快吗?
c.还可用做的功与时间的比值比较的大小比较做功的快慢
(2)功率
①意义:
物理学中,用功率表示物体做功快慢
②定义:
单位时间内物体做功的多少叫功率。
物体在单位时间内做功越多,功率越大,做功就越快。
想一想,前面学习的什么物理量的定义和功率的相似?
(速度、密度)
③根据功率的定义不难得出功率的计算公式:
P=W/t
④功率的单位:
1瓦=1焦/秒即1W=1J/s
若物体在1s内做了1J的功,则物体的功率就是1W。
⑤功率是机器的主要性能指标,选购机器时功率是一个首要因素。
只有合适的功率,才能在实际生活中发挥机器应该体现的功能。
不知同学们平时注意到了没有,几乎在所有的机械设备上都有一个小牌子,记录该机器的性能指标。
我们把它叫做铭牌,其中有一项就是功率。
下表为一台水泵的铭牌:
型号8B13扬程12.7米
流量270米3/时允许吸上真空高度5米
轴功率11.3千瓦转速1450转/分
配套功率17千瓦效率83℅
出长编号重量111千克
水泵厂出厂日期年月
其中铭牌的轴功率是指水泵正常工作时,动力机达到的功率,配套功率是指这台水泵配套的动力机的功率。
如果用电动机来带动这台水泵,应选功率为17千瓦的电动机。
如果比7千瓦小,则带不动水泵。
如果比17千瓦大,则是一种浪费。
这就好比小马拉大车,拉不动,大马拉小车,浪费了大马的能力。
例1下面说法中正确的是()
A.在相同时间内,功率越大做的功越多
B.做功的时间越长,功率就越小
C.做功越多,功率就越大
D.功率越大,做功越多
本题涉及功和功率的概念。
选项B和C涉及功率,根据P=W/t,功率大小由功和做功的时间两个因素共同决定,不能只根据做功时间越长,就判断功率越小(B错);
也不能只根据做功越多,就判断功率越大(C错)。
选项A、D涉及功,根据W=Pt,功的大小由功率和做功时间两个因素共同决定,不能只根据功率越大,就判断做的功越多,因为做功用了多少时间未知(D错);
只有相同时间的条件下,功率越大,做的功才越多(A对)。
A
例2已知一台水泵每小时可把200m3的水抽到9m高的地方,求它每小时做的功和它的功率。
水泵的作用是克服水重做功。
W=FS=Gh,已知水的体积V,根据G=mg=ρVg可以求出。
水泵每小时做的功
W=Gh=ρVg
=1.0×
103kg/m3×
200m3×
10N/kg×
9m
=1.8×
107N•m=1.8×
107J
水泵的功率为
P=W/t=1.8×
107J/3600s=5×
103W=5kW.
1.叫功率,它表示。
2.两个体重相同的人甲和乙一起从一楼上到三楼,甲是跑步上楼,乙是慢步上楼,甲乙两人所做的功W甲W乙,他们的功率P甲P乙。
(填“>
”、“<
”或“=”)
3.下列关于功和功率的说法正确的是()
A.功率等于力乘以距离B.做功越快,功率越大
C.功率越大,做功所需要的时间越少D.功率越大越省力
4.要想增大功率,可采取的方法是()
A.做一定量的功,增加做功时间B.做一定量的功,减小做功时间
C.增加所做的功D.减小做功所需要的时间
5.某机器的功率是125W,表示该机器()
A.能做125J的功B.1s内能做125J的功
C.每秒内做功125J/sD.1s的功率是125J
6.在平直公路上用100N的水平拉力,在1min内使物体匀速运动12m,则拉力的功
为J,拉力的功率为W。
7.甲、乙两台机器的功率之比是4:
3,完成的功之比是3:
2,则完成功所用的时间之比是()
A.3:
4B.9:
8C.2:
3D.3:
8.举重运动员把2000N重的杠铃,在2s内举高2m后,在空中停留了3s,在这3s内功率为()
A.4000WB.6000WC.400063WD.0W
9.如图8-64所示,在相同时间内把一物体分别沿BA、CA两个光滑斜面从底端匀速拉到顶端A,则()
A.F1=F2W1=W2P1>
P2
B.F1=F2W1=W2P1=P2
C.F1<
F2W1=W2P1=P2
D.F1>
F2W1=W2P1=P2
10.一架起重机在2min内把50t的物体匀速举高了2m,求起重机的功率是多少Kw?
功率是表示的物理量,叫功率。
功率的大小跟做功多少无关,功率越大,做功越快,但并不意味着做功越多。
功率的计算公式是,其本单位是。
1.一位同学从一楼跑到三楼用了10s,他的功率可能是()
A.几瓦B.几十瓦
C.几百瓦D.几千瓦
2.拖拉机深耕时总比在道路上行驶的慢,这是为了()
A.多做功B.节省燃料
C.增大拖拉机的牵引力D.提高柴油机的功率
3.如图8-65是甲、乙两物体做功与所需时间的关系图像。
由图像可知,甲物体的功率与乙物体的功率相比是()
A.P甲〉P乙B.P甲<
P乙
C.P甲=P乙D.无法确定
4.如图8-66所示滑轮组,小明用30N的拉力匀速提重物上升0.5m,
用了4s,物体G重100N,则拉力的功率是()
A.10WB.12.5WC.15WD.无法判断
5.如图8-67所示,物体A的质量是2kg,在力F的作用下沿水平
地面做匀速运动,速度为2cm/s,弹簧测力计的示数为5N,
则拉力是N,A受到的摩擦力为N,拉力的功率
为W,重力做功是J。
(不计滑轮摩擦及绳重)
6.请设计一个实验来测定你做“引体向上”运动时的功率大小。
要求:
(1)写出实验中要测量的物理量及测量器材;
(2)写出计算功率的表达式;
(3)为了提高测量的准确程度,实验时应注意哪些事项?
7.一电力机车在水平直轨道上匀速行驶的速度为72km/h,机车发动机的功率为4200Kw。
求:
(1)机车匀速行驶2h,发动机所做的功;
(2)机车匀速行驶时受到的阻力的大小。
8.在一个5m深的地下施工现场发生冒水现象,每分钟出水2.6m3,